La historia de Cold Fusion
Me sorprende que este no haya sido mencionado todavía.
Nuestro sol está alimentado por el proceso nuclear de fusión, en el que dos átomos chocan entre sí para formar un nuevo elemento. En este proceso, una pequeña cantidad de materia se convierte en una tremenda cantidad de energía. Durante mucho tiempo se pensó que si pudiéramos aprovechar este método de generación de energía en la Tierra, sería el final de nuestros problemas de energía. Desafortunadamente, hasta ahora, no hemos podido causar que se produzca la fusión de una manera que produzca más energía de la que se necesita para que suceda.
Stanley Pons (izquierda) y Martin Fleischmann (derecha)
En 1989, los químicos Stanley Pons y Martin Fleischmann afirmaron que habían descubierto una forma de causar la fusión a temperatura ambiente. En la década de 1960, Fleischmann había realizado experimentos con el uso de paladio, un metal que es capaz de absorber más de 900 veces su volumen de hidrógeno. La misma reacción ocurre con el deuterio (hidrógeno con un neutrón adicional en el núcleo). Fleischmann razonó que dado que, a través de este proceso de absorción, el deuterio sufre una reducción tan dramática en el volumen, los átomos de deuterio deben estar apretados fuertemente dentro del paladio. Quizás este proceso podría empujar los átomos de deuterio lo suficientemente cerca como para causar fusión.
Pons y Fleischmann crearon lo que llamaron una célula de fusión:
La celda involucraba dos barras de electrodos, una hecha de paladio y la otra de platino, sumergidas en un grupo de D2O (agua con deuterio en lugar de hidrógeno). Conducirían electricidad a través del agua para causar electrólisis, separando los átomos de deuterio de las moléculas de agua, permitiendo que sean absorbidos por la barra de paladio. Pons y Fleischmann plantearon la hipótesis de que una vez dentro de la varilla, los átomos se juntarían tan fuertemente que se fusionarían, produciendo calor. Después de realizar este experimento, descubrieron que el aparato estaba produciendo 100 veces más calor de los procesos químicos conocidos.
Emocionados por sus hallazgos, solicitaron una subvención federal para ampliar su investigación. Esta aplicación implicó un proceso de revisión por pares. Uno de los revisores fue Steven Jones, de la Universidad Brigham Young, que estaba realizando experimentos similares. Sin embargo, en lugar de buscar calor, estaba buscando otros signos de fusión.
Cuando se produce la fusión de los átomos de deuterio en helio, el helio resultante tiene una enorme cantidad de energía y, por lo tanto, es inestable. Por lo tanto, el helio emitirá un protón de alta energía (que se convertirá en tritio), un neutrón (que se convertirá en Helio-3) o radiación gamma. La detección de cualquiera de estos materiales del aparato sería una fuerte evidencia de que se produce fusión.
Profesor Steven Jones (izquierda) y su equipo.
El equipo de Jones detectó emisiones de neutrones de un aparato similar, sin embargo, sus resultados no se correlacionaron con los hallazgos de Pons y Fleischmann. Su estimación de cuánta fusión estaba ocurriendo fue tan leve que consideraron el método en última instancia inútil.
Preocupado por los hallazgos de Jones, Pons comenzó a realizar sus propios experimentos de búsqueda de neutrones. Inicialmente, Pons no pudo encontrar ninguna emisión de neutrones de su célula de fusión. Intentó un segundo método, y esta vez encontró neutrones, pero cien millones de veces menos de lo que esperaba, aunque todavía muchos más de lo que Jones había encontrado. Ninguno de los resultados tenía sentido, pero dado que los grupos estaban en competencia, estaban bajo presión para ser los primeros en publicar resultados, a fin de obtener crédito por lo que acababan de descubrir. Jones se estaba preparando para publicar los resultados de su equipo e invitó generosamente a Pons y Fleischmann a publicar sus resultados en la misma revista al mismo tiempo, para compartir crédito. Pons y Fleischmann esperaban tener 18 meses más para experimentar, pero se encontraron con solo 18 días. Ellos estan de acuerdo.
A pesar de las circunstancias y su acuerdo, Pons y Fleischmann publicaron sus resultados en otra revista solo cinco días después. Debido a la naturaleza del supuesto descubrimiento, el editor de Journal of Electroanalytical Chemistry sometió el artículo a una forma abreviada de revisión por pares. Los revisores solo tuvieron una semana para revisar el artículo, y nunca revisaron los cambios realizados en el segundo borrador. Se criticaron mucho el artículo, pero antes de que la comunidad científica pudiera analizarlo adecuadamente, Pons y Fleischmann realizaron una conferencia de prensa para anunciar sus hallazgos al público.
Cuando otros científicos finalmente tuvieron la oportunidad de revisar los hallazgos, descubrieron que el documento de Pons y Fleischmann carecía de la información necesaria para replicar adecuadamente su experimento. En tales casos donde los detalles de un experimento requerirían demasiadas páginas para describir en una publicación, se espera que los científicos brinden explicaciones más detalladas sobre el experimento a los revisores expertos. En este caso, la Universidad de Utah había alentado a Pons y Fleischmann a evitar revelar mucho sobre su experimento antes de presentar una patente. La revisión por pares se retrasó aún más.
Al revisar el artículo en sí, se encontraron muchos defectos. El “agua pesada” del experimento no se había agitado, lo que resultó en “parches calientes” y “parches fríos” dentro del aparato. No se produjeron reacciones que deberían haber ocurrido en presencia de emisiones de neutrones. Repetidos experimentos sugirieron que los resultados de Pons y Fleischmann eran más evidencia de mal funcionamiento del equipo que de fusión. Otros científicos pudieron replicar varios resultados, sin embargo, los resultados fueron erráticos. Algunos afirmaron que la fusión tardó meses en comenzar. Algunas detectaron emisiones de neutrones. Algunos no lo hicieron. Muchas confirmaciones positivas retrajeron sus resultados después de descubrir que sus aparatos se ensamblaron incorrectamente.
Como tan pocos científicos pudieron replicar los resultados, la última posibilidad que quedaba era que había algo especial sobre la configuración de Pons y Fleischmann que estaban ocultando, o tal vez no se daban cuenta de sí mismos. Científicos independientes ofrecieron medir las emisiones de neutrones del aparato, pero Pons y Fleischmann se negaron. Finalmente, cedieron y se realizó una prueba doble ciego en las barras para detectar la presencia de Helium-4. No se encontró helio. Tras este descubrimiento, Pons anunció que la varilla que sometió a prueba no había producido tanto calor como las varillas utilizadas en experimentos anteriores.
En un último esfuerzo por validar los resultados, el compañero profesor de la Universidad de Utah, Michael Salamon, buscó emisiones de neutrones en el laboratorio Pons y Fleischmann. Después de cinco semanas de estudio, no pudo detectar ningún neutrón. Pons respondió que durante estas pruebas el aparato no estaba produciendo calor, por lo que obviamente no se estaba produciendo fusión, excepto durante un corte de energía de dos horas, cuando no se podían medir las emisiones de neutrones. Uno de los instrumentos fue capaz de detectar emisiones de neutrones durante la interrupción. No se midió el aumento de neutrones.
Al final, la comunidad científica concluyó que los resultados de los experimentos de Pons y Fleischmann provenían de un error experimental. Son un caso de estudio sobre por qué la investigación no debe apresurarse y por qué los hallazgos científicos no deben publicarse demasiado rápido.
La información y las imágenes fueron tomadas en gran medida de aquí.
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